Техника - молодёжи 1998-07, страница 24
ИДЕИ НАШИХ ЧИТАТЕЛЕИ Со времён первой промышленной революции — без малого три века — основой нашей цивилизации, ее энергетическим сердцем, являются двигатели. Это, по определению, «устройства, преобразующие энергию из одних форм в другие». Наибольшее распространение получили агрегаты ТЕПЛОВЫЕ, в которых превращение выполняется по цепочке: «химическая (солнечная, ядерная) — тепловая — механическая (а дальше — электрическая) энергия». Даже просто перечислить все предложенные конструкции тепловых двигателей невозможно и в многотомной энциклопедии. Тем не менее изобретательская мысль в этой области отнюдь не спит. В самом деле: слишком уж различаются условия их использования — а значит, и эксплуатационные требования. Не стоит на месте технология, совершенствуются материалы и методы расчета, изменяется применяемое топливо... А поскольку проблема очевидна и насущна, творят в данной области не столько профессионалы, сколько — пожалуй, даже в большей степени — люди, далекие от соответствующих НИИ, бывает — и от элементарного знания термодинамики. От последних можно было бы просто отмахнуться (в конце концов, «вечные двигатели» не патентуются), но... как же часто в истории бывало, что кто-то создал НЕЧТО, поскольку не знал, что оно невозможно! В былые времена энтузиасты осаждали ВНИИГПЭ — Всесоюзный НИИ государственной патентной экспертизы. Там были обязаны — по советским правилам — им отвечать, даже на явную чушь, причем обязательно аргументированно, А переписка сохранялась в архивах, и значит, теоретически, какой-ни-будь будущий исследователь, перелопатив эти горы «навоза» вполне мог отыскать там не просто «жемчужное зерно», но и золотые россыпи! Сегодня переписка с патентными организациями — дело крайне дорогое, отзывы давать они вовсе не обязаны... Да и па тент, с трудом выклянченный, что изобретение туг же кинутся внедрять. Ку да податься бедному изобретателю? Как и раньше — в «ТМ»! Разумеется, жур нал не всемогущ, не способен заменить государственные и общественные структуры поддержки изобретателей. Он — та трибуна, с которой создатели нового могут заявить о себе в надежде на отзыв — или, хотя бы, на сохранение для благодарных потомков своих идей... Сегодня мы расскажем о нескольких идеях тепловых двигателей, которые защищены не только отечественными, но и зарубежными патентами, однако же забыты. Всеми, кроме авторов, надеющихся на помощь прессы. А заодно — попробуем понять, почему на эти идеи не накинулись двигателестроители всего мира? СИЛОВАЯ КАПСУЛА. Итак, полученное от некоего (не важно, какого) источника тепло нагревает рабочее тело, которое расширяет ся, а то и переходит РвругоеИгрегатное состояние (испаряется), значительно увеличивая свой объем. На пути этого расширения стоят преграды (поршни, лопатки турбин), преобразующие его в конечном счете во вращение вала двигателя. Но рабочее тело потом нужно вернуть в первоначальное состояние (охладить) и снова подать к началу цикла! И только совокупность всех перечисленных узлов — нагревателя, рабочей машины, холодильника и устройства замыкания цикла (циркуляционного насоса) — является полноценным двигателем. Очевидно, на каждой стадии могут быть потери тепла, механической энергии, наконец, — утечки рабочего тела. И каждый узел — более или менее сложное устройство, надежность которого не абсолютна. Естественный вопрос: нельзя ли как-то объединить ВСЕ ЭТО в одном агрегате? «Можно!» — заявляет инженер Виктор ПИЛЮШ из подмосковного города Королева, автор изобретения, защищенного патентом РФ № 2056606,1993 г. На вид (рис.1) его двигатель внешнего сгорания — вращающийся на горизонтальной оси барабан в форме усеченного конуса, который нужно греть с большего основания (дровами, урановыми сборками, солнечными лучами — все равно) и охлаждать с меньшего. Работает же он следующим образом. Теплоноситель, налитый до определенного уровня у большего днища, при нагреве испаряется, расширяясь на весь объем барабана. По мере распространения вдоль оси газ проходит через жестко соединенную с корпусом турбину, разделяющую нагреваемую и охлаждаемую части (барабан в этом месте выполнен из теплоизолирующего материала). В зоне охлаждения теплоноситель конденсируется, и по наклонной стенке, подгоняемый еще и центробежной силой, стекает через лабиринтное уплотнение в зону нагрева... Цикл замкнулся. Турбина, кроме скрепленного с барабаном ротора, включает еще статор, неподвижный относительно опор, на которых барабан вращается. В.Пи-люш предлагает использовать здесь магнитную подвеску (неподвижный узел внутри движущегося), но это, видимо, не единственное решение. Результат: все детали двигателя (кроме опор, нагревателя и холодильника) размещены в герметичной капсуле. Греть же ее можно, как уже сказано, чем угодно, Далее, теплоноситель можно выбирать любой степени токсичности, руководствуясь только его теплофизическими свойствами. Слишком уж хорошо известно, что легко испаряющиеся жидкости, не вызывающие сверхбыстрой коррозии, да еще способные смазывать трущиеся пары (а они здесь есть), мягко говоря, «не совместимы с жизнью». Наконец, после запуска и выхода на рабочий режим, ориентация оси двигателя в пространстве может быть любой: центробежная сила полностью берет на себя функции циркуляционного насоса! Разумеется, конструкция имеет и некоторые сомнительные места. Например, как именно будет технически реализовано охлаждение? Ведь теплоотдача и теплосъем — не совсем симметричные процессы. Или — что признает и сам изобретатель — непросто будет запустить газожидкостную циркуляцию, избежав срыва потока... Все это может ограничить реальные массово-габаритные и мощностные характеристики, сузив области применения «двигательной капсулы». ДОЛОЙ ЛИШНИЕ ДЕТАЛИ! Как уже сказано, нередко вращением вала цепочка превращений видов энергии не заканчивается. Дальше в нее включается электрогенератор. При этом зачастую приходится преобразовывать возвратно-поступательное движение поршня во вращательное... — А зачем? Этот возмущенный вопрос не давал покоя изобретателю Анатолию УХОВУ из г.Лобва Свердловской обл., идея которого защищена свидетельством на полезную модель № 95103064/20,1995 г. Она (и модель, и идея) проста: да, электрический ток возникает в проводнике при ДВИЖЕНИИ того в магнитном поле, а отнюдь не только при ВРАЩЕНИИ. Если магнит таскать взад-вперед через катушку провода, ток в ней появится. Но такой вид движения снимается непосредственно с поршня двигателя, без каких-либо промежуточных преобразований!.. Свой агрегат (рис.2) Ухов назвал «свобод-нопоршневым двигателем внутреннего сго рания» и предлагает применять его в первую очередь на транспорте — в эдаких тепловозах с электротрансмиссией, И все бы хорошо, но... Сразу два «но», на которые автор ответить не смог. Во-первых, как свободнопоршневой двигатель будет проходить «мертвые точки» — крайние поло- Т ЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ 7 9 8 ШТЯ |
